Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Notkestraße 85
22607 Hamburg

Der neu zu beantragende Exzellenzcluster „Advanced Imaging of Matter (AIM): Structure, Dynamics and Control on the Atomic Scale“ soll auf dem in der letzten Ausschreibungsrunde eingeworbenen und erfolgreichen Cluster „CUI“ folgen. In „AIM“ forschen Kollegen/-innen aus den Fachbereichen Physik und Chemie der Universität Hamburg, des CFELs (Center for Free Electron Laser Science), des Bereiches „Forschung mit Photonen“ bei DESY und des Max-Planck-Institutes für Struktur und Dynamik bei der Untersuchung der atomaren Struktur und Dynamik schneller Prozesse in komplexen Systemen eng zusammen. Die Zielsetzung von „AIM“ baut auf den bereits erreichten, hervorragenden Ergebnissen von CUI auf und berücksichtigt dabei neuere Entwicklungen sowohl auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Methodik als auch auf den in Hamburg inzwischen neu erschlossenen Experimentiermöglichkeiten und Expertisen.

Das zentrale Ziel des Clusters ist die detaillierte zeitliche Auflösung und Abbildung der Dynamik komplexer physikalischer und chemischer Systeme auf der atomaren Skala, um die Mechanismen, die komplexem Verhalten zugrunde liegen, zu erforschen und zu verstehen und schließlich gezielt neuartige Funktionalitäten zu schaffen. Dabei sollen neue Verbindungen zwischen der Physik fundamentaler Quantensysteme und der Physik kondensierter Materie sowie zwischen der Physik und Chemie kleiner Moleküle und dem Verhalten von Biomolekülen oder Nanostrukturen entwickelt werden. Verbindende Themen über viele Skalen hinweg sind das Verständnis von emergentem und kollektivem Verhalten sowie die Aussicht, neuartige Funktionalitäten zu schaffen. Ein zentrales Werkzeug der experimentellen Arbeiten wird daher die umfangreiche Verwendung von Licht sein, um die Dynamik von Systemen auf allen relevanten Zeit- und Längen-Skalen aufzulösen und abzubilden. DESY ist hier mit seinen international führenden Lichtquellen wie dem European X-ray Free-Electron Laser (XFEL), dem Freien- Elektronen-Laser FLASH und PETRA III, einer führenden Synchrotron-Strahlungsquelle der 3. Generation, in einer einzigartigen und erfolgversprechenden Position.